[发明专利]一种抗污染和抗氧化聚酰胺复合反渗透膜及其制备方法

权利要求书

1.一种抗污染和抗氧化聚酰胺复合反渗透膜，包括多孔超滤膜支撑层和芳香聚酰胺层，芳香聚酰胺层覆盖在多孔超滤膜支撑层上，其特征在于：在芳香聚酰胺层上覆盖多肽类化合物功能层，且多肽类化合物与芳香聚酰胺层通过共价键连接，所述芳香聚酰胺层为初生态聚酰胺层，多肽链上的脂肪酰胺键作为化学牺牲层优先与水体中的活性氯作用，保护内层的聚酰胺不被过度氧化。

2.根据权利要求1所述的抗污染和抗氧化聚酰胺复合反渗透膜，其特征在于：所述的多肽类化合物为聚甘氨酸、聚赖氨酸、聚谷氨酸、聚丝氨酸或聚天冬氨酸中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的抗污染和抗氧化聚酰胺复合反渗透膜，其特征在于：所述的多孔超滤膜支撑层为孔径分布集中在40~100 nm的聚砜超滤膜。

4.一种根据权利要求1所述的抗污染和抗氧化聚酰胺复合反渗透膜的制备方法，其特征在于包括步骤：（1）初生态聚酰胺复合反渗透膜的制备：在多孔超滤膜支撑层上制备芳香聚酰胺层，得到初生态聚酰胺复合反渗透膜；（2）多肽类化合物对初生态聚酰胺复合反渗透膜表面的修饰：在初生态聚酰胺复合反渗透膜上通过化学键合的方法负载多肽类化合物，所述的多肽类化合物以水溶液形式存在，多肽链上的脂肪酰胺键作为化学牺牲层优先与水体中的活性氯作用，保护内层的聚酰胺不被过度氧化；将初生态聚酰胺复合反渗透膜表面与含有多肽类化合物的水溶液在加热条件下接触，构建抗污染和抗氧化功能层，得到抗污染和抗氧化聚酰胺复合反渗透膜，其中所述的含有多肽类化合物的水溶液中多肽类化合物的质量浓度为0.1%~2.0%。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的含有多肽类化合物的水溶液是将多肽类化合物和缚酸剂溶于水得到的溶液，缚酸剂的质量浓度为0.05%~0.6%。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的多肽类化合物为聚甘氨酸、聚赖氨酸、聚谷氨酸、聚丝氨酸或聚天冬氨酸中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的缚酸剂为三乙胺、二异丙基乙基胺、碳酸钾、氢氧化钠或柠檬酸钠中的至少一种。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，在多孔超滤膜支撑层上通过界面聚合法包覆芳香聚酰胺层，得到初生态聚酰胺复合反渗透膜，具体为：将所述多孔超滤膜支撑层表面与水相溶液接触并干燥后，再与油相溶液接触；聚合完成后将残余溶液倾出，膜片干燥后进行热处理，得到覆盖在多孔超滤支撑层上的初生态聚酰胺复合反渗透膜；

所述的水相溶液为芳香族多元胺和添加剂溶于水形成的溶液，所述的油相溶液为多官能团酰基氯的有机溶剂形成的溶液。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述的多孔超滤膜支撑层膜表面与水相溶液接触之前，用纯水浸泡所述多孔超滤膜支撑层，并用氮气吹扫膜面至无液滴；所述芳香族多元胺为芳香族二元伯胺，所述多官能团酰基氯为二酰基氯或三酰基氯。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述芳香族多元胺为间苯二胺，所述多官能团酰基氯为1,3,5-苯三甲酰氯。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述添加剂为樟脑磺酸和三乙胺组成的复合添加剂。

12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述的多孔超滤膜支撑层为孔径分布集中在40~100 nm的聚砜超滤膜。

13.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）用纯水浸泡多孔超滤膜支撑层，用氮气吹扫膜面至无液滴；将多孔超滤膜支撑层浸入到含间苯二胺1.5wt%~2.5 wt%、樟脑磺酸2 wt%~4 wt%和三乙胺1 wt%~3 wt%的水相溶液中，浸渍接触30 s~60 s后倾出水溶液并以氮气辅助干燥；其中多孔超滤膜支撑层为孔径分布集中在40~100 nm的聚砜超滤膜；

（2）将上述干燥后的膜片与浓度为0.08 wt%~0.15 wt%的1,3,5-苯三甲酰氯的正己烷油相溶液接触40 s~70 s，静置使发生界面聚合反应后倾出溶液，待溶剂干燥后将膜片置于50℃~70℃鼓风烘箱中热处理5 min~10 min，得到初生态聚酰胺复合反渗透膜；

（3）配制用于初生态聚酰胺复合反渗透膜表面修饰的水溶液，成分包括：质量浓度为0.1%~2.0%的多肽类化合物、质量浓度为0.05%~0.6%的缚酸剂；

其中，多肽类化合物为聚甘氨酸、聚赖氨酸、聚谷氨酸、聚丝氨酸或聚天冬氨酸中至少一种；缚酸剂为三乙胺、二异丙基乙基胺、碳酸钾、氢氧化钠或柠檬酸钠中至少一种；

（4）将初生态聚酰胺复合反渗透膜与上述水溶液于20℃~50℃下接触5 min~60 min，用纯水冲洗即得到抗污染和抗氧化聚酰胺复合反渗透膜。